人教版生物必修3讲义：第1章-第1节-细胞生活的环境

PAGEPAGE18第1节细胞生活的环境1．描述内环境的组成和理化性质，理解组织液、血浆和淋巴三者之间的关系。(重点)2．说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。(难点)3．尝试构建人体细胞与外界环境物质交换模型。体内细胞生活在细胞外液中1．体液(1)含义：人体内含有的大量以水为基础的液体。(2)体液组成(如图)①血浆，②组织液，③淋巴，④细胞外液，⑤细胞内液，⑥体液。2．内环境(1)概念：由细胞外液构成的液体环境。(2)成分及转化关系①A液：组织液，B液：血浆，C液：淋巴。②人体内绝大多数细胞直接生活的环境是A。(填图示中的字母代号)③不同体细胞所处的具体内环境[连线]：a．组织细胞 A、Bb．毛细血管壁细胞 A、Cc．毛细淋巴管壁细胞 B、Cd．血细胞 Ae．淋巴细胞和吞噬细胞 B【提示】a—Ab—A、Bc—A、Cd—Be—B、Ceq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：变形虫等单细胞生物有没有内环境？提示：内环境属于多细胞生物的一个概念，单细胞生物无内环境这一说法。探讨eq\a\vs4\al(2)：下图a、b、c分别表示3种细胞外液，箭头表示3种液体之间的相互关系。(1)上述3种液体中最活跃的成分是什么？为什么？提示：b。因为组织液(c)和淋巴(a)要通过血浆(b)的循环完成物质交换。(2)手和脚有时会磨出水泡和血泡，则水泡和血泡的主要成分分别是什么？(填字母代号及名称)提示：c组织液、b血浆。eq\a\vs4\al([思维升华])内环境成分的内在联系(1)组织液、血浆间的双向交换；(2)组织液、淋巴间的单向交换及淋巴、血浆间的单向交换。1．下列哪项除外，均为内环境概念的要素()A．组成为血浆、组织液和淋巴B．细胞外液C．体内细胞赖以生存的液体环境D．细胞内液【解析】内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成，A正确；细胞外液又叫内环境，B正确；多细胞生物体内细胞赖以生存的液体环境是内环境，C正确；细胞内液不是内环境的概念要素，D错误。【答案】D2．关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述，错误的是()A．生成与回流的组织液中氧气的含量相等B．组织液不断生成与回流，并保持动态平衡C．血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液D．组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液【解析】A项，在毛细血管的动脉端，血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用，在毛细血管的静脉端，组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺排出体外，因此生成的组织液中的氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量，两者氧气的含量不相等。B项，血浆可以形成组织液，组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴，也可以回渗到血浆，淋巴通过淋巴循环回流到血浆，因此组织液处于不断生成与回流之中，并保持着动态平衡。C项，动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端，其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。D项，组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质，大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血浆。【答案】A3．下图中可表示氧气从血液进入细胞途径的是()A．bda B．cdaC．cba D．dba【解析】读图知a为组织细胞，b是组织液，是组织细胞直接生存的环境；c为血浆，是血细胞直接生存的环境；d为淋巴，是淋巴细胞和吞噬细胞直接生存的环境。由此可知氧气从血液进入细胞途径的是血液中的氧气进入组织细胞要先穿过毛细血管壁进入组织液，然后由组织液穿过细胞膜进入组织细胞，即cba。【答案】C细胞外液的成分及本质1．血浆的主要成分2．组织液、淋巴、血浆成分的异同点：成分和含量相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。3．本质：是一种盐溶液，类似于海水。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：在下列物质中哪些不属于人体内环境组成成分？并说明理由。①血红蛋白②唾液淀粉酶③二氧化碳和氧气④Na＋⑤血浆蛋白提示：①②。位于红细胞内部的血红蛋白不属于内环境的组成成分。唾液淀粉酶位于唾液中，唾液腺通过管道将唾液排放到消化道，并不进入内环境，故唾液淀粉酶也不属于内环境的组成成分。探讨eq\a\vs4\al(2)：分析血浆、淋巴与组织液中哪两者成分最相近，并说明理由。提示：淋巴与组织液的成分最相近，因为组织液中的物质进入毛细淋巴管形成淋巴，血浆含有较多的蛋白质。eq\a\vs4\al([思维升华])内环境成分的判断方法(1)一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素和代谢废物)等。若是，则一定属于内环境的成分。(2)二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等)。若是，则一定不属于内环境的成分。(3)三看是否属于外界环境液体(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液和关节液等)的成分。若是，则一定不属于内环境的成分。4．下列各组化合物中全是内环境成分的是()A．O2、CO2、血红蛋白、H＋B．H2O2酶、抗体、激素、H2OC．纤维蛋白原、Ca2＋、泪液D．Na＋、HPOeq\o\al(2－,4)、葡萄糖、氨基酸【解析】血红蛋白、H2O2酶都位于细胞内，不属于内环境成分。泪液不属于体液。【答案】D5．淋巴和血浆在成分上类似，不同的是()A．淋巴中无蛋白质B．淋巴中的蛋白质比血浆中的多C．淋巴中的蛋白质比血浆中的少D．血浆中无大分子蛋白质【解析】血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中的蛋白质很少。【答案】C细胞外液的理化性质1．渗透压(1)概念：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)决定因素：单位体积溶液中溶质微粒的数目，即溶质微粒越多，溶液渗透压越高。(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关，而细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。2．酸碱度(1)正常范围：7.35～7.45。(2)调节：血浆的pH能保持稳定与它含有HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)等离子有关。3．温度人体细胞外液的温度一般维持在37_℃左右。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：长期营养不良的病人会出现“虚胖”现象，这是组织水肿的表现，其原因可能是什么？提示：长期营养不良的病人，血浆蛋白含量降低，血浆的渗透压会降低，组织液的渗透压相对升高，水分向组织液渗透量增加，导致组织水肿。探讨eq\a\vs4\al(2)：在健康人体的血浆里面，[HCOeq\o\al(－,3)]大约为[H2CO3]的20倍，如果[HCOeq\o\al(－,3)]/[H2CO3]<15时，立即发生酸中毒。此实例说明无机盐具有何种作用？提示：[HCOeq\o\al(－,3)]/[H2CO3]比例失调引起酸中毒，由此说明确定无机盐的作用是调节细胞外液的pH。eq\a\vs4\al([思维升华])1．组织水肿的成因分析eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(营养不良,肾小球肾炎))→血浆蛋白减少→血浆渗透压下降↓组织水肿↑eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(局部组织代谢增强,淋巴循环受阻))→eq\a\vs4\al(组织液,溶质增多)→eq\a\vs4\al(组织液渗透压升高)2．影响细胞外液酸碱度变化的物质包括细胞代谢产生的物质和食物中的物质。细胞代谢产生的CO2、乳酸、丙酮酸都会引起细胞外液酸性增强，pH降低。6．血浆渗透压大小与下列哪一项无关()A．血浆中蛋白质的含量B．血浆中Cl－的含量C．血浆蛋白的相对分子质量D．血浆中Na＋的含量【解析】溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。血浆渗透压主要取决于无机盐离子、蛋白质等物质的浓度，与分子质量无关。【答案】C7．如图为细胞与内环境进行物质交换的示意图，a、b处的箭头表示血液流动的方向。下列说法正确的是()【导学号：67330000】A．③是人体内细胞代谢的主要场所B．HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)等参与维持血浆pH的相对稳定C．长期蛋白质营养不足会导致④的渗透压升高，引起组织水肿D．毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是②③④【解析】人体内细胞代谢的主要场所细胞质基质，A错误；血浆pH的相对稳定依赖于多对缓冲物质，B正确；长期蛋白质营养不足会导致④的渗透压降低，使组织液增多，引起组织水肿，C错误；毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是③组织液和④血浆，D错误。【答案】B内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介1．细胞通过内环境不断从外界环境中获取所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物。2．直接参与和内环境进行物质交换的系统(1)消化系统：将食物消化、吸收进入内环境。(2)呼吸系统：将氧气运输进入内环境，使二氧化碳由内环境排出。(3)循环系统：运输各种营养物质和代谢废物。(4)泌尿系统：将各种代谢废物排出体外。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换，尝试写出气体(如O2、CO2)的交换途径？提示：O2→呼吸系统→循环系统→内环境→细胞eq\o(→,\s\up7(CO2))内环境→循环系统→呼吸系统。探讨eq\a\vs4\al(2)：所有的动物细胞均是通过内环境与外界环境进行物质交换的吗？并说明理由。提示：不是。高等多细胞动物的绝大多数细胞只有通过内环境才能与外界环境进行物质交换；而单细胞动物可以直接与外界环境进行物质交换。eq\a\vs4\al([思维升华])内环境与体内各功能系统的联系8．如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程，下列叙述错误的是()A．若某人长期营养不良，将会导致②增多B．从外界环境摄入的K＋进入细胞的途径为：外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞C．①中若无机盐浓度过高，血浆渗透压升高D．淋巴细胞生活的内环境只有③【解析】若某人长期营养不良，将会导致血浆①渗透压降低，组织液②增多，引起组织水肿，A正确；钾离子通过消化系统吸收后进入循环系统，由血浆进入组织液，最后进入组织细胞，B正确；血浆中无机盐离子浓度过高，则血浆渗透压升高，C正确；淋巴细胞生活的内环境是淋巴和血浆，D错误。【答案】D9．下图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图，下列叙述正确的是()【导学号：67330001】A．①③都必须通过消化系统才能完成B．人体的体液包括内环境和细胞外液C．细胞与内环境交换的④为养料和氧气D．⑥可表述为：体内细胞可与外界环境直接进行物质交换【解析】直接与物质交换有关的系统为：呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统，图中①②③依次需通过消化系统、呼吸系统和泌尿系统。人体的体液包括细胞外液和细胞内液，由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。细胞与内环境直接交换的④为养料和氧气，⑤为CO2及H2O、无机盐、尿素等废物。⑥可用简明语言表述为：体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换。【答案】C1．人体中占体液总量百分比最大的是()A．细胞内液 B．细胞外液C．血液 D．淋巴液【解析】人的体液依据其分布部位的不同可分为细胞内液和细胞外液。细胞内液约占2/3；细胞外液约占1/3，由此可知答案A符合题意。【答案】A2．下列属于人体内环境组成成分的是()①血液、组织液和淋巴②血浆蛋白、O2和葡萄糖③葡萄糖、CO2和胰岛素④激素、血红蛋白和氨基酸⑤胃中的牛奶⑥口服的肠道中的抗菌药物⑦肌肉注射青霉素A．②③⑦ B．②④⑥C．①②③⑦ D．③⑤⑦【解析】血液包括血浆和血细胞，血浆是组成内环境的成分。内环境中有血浆蛋白、O2、葡萄糖、CO2、激素、氨基酸等。血红蛋白存在于红细胞内，属于细胞内部环境。胃中的牛奶和口服的药物都在消化道中，不属于内环境成分。注射的青霉素首先进入组织液，属于内环境成分。【答案】A3．有关内环境的叙述，正确的是()A．内环境包括血液、组织液和淋巴等B．剧烈运动后，乳酸在血浆中的含量先增加后减少C．人喝醋后，血浆的pH明显下降D．组织液中蛋白质含量过低，会引起组织水肿【解析】内环境的成分包括血浆、组织液和淋巴等。人喝醋后，由于血液中缓冲物质的调节作用，血浆的酸碱度不会发生很大的变化。组织液中的蛋白质含量过高，会引起组织水肿。【答案】B4．如图为某动物的某组织示意图，据图回答：(1)若①为毛细血管壁，则其余各部分的结构名称为：②________；③________；④________；⑤________。(2)写出下列各细胞的细胞外液(或内环境)。细胞②的内环境是：_____________________________________________。细胞④的内环境是：_____________________________________________。(3)写出液体③、④、⑤三者之间的渗透关系(用箭头表示方向)：________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】若图中①为毛细血管壁，则②为红细胞(或其他血细胞)，③为血浆，④为组织细胞，⑤为组织液；细胞生活的液体环境叫内环境；液体之间的渗透关系可根据细胞内液和细胞外液的关系以及细胞外液各成分之间的关系，画出正确的示意图。【答案】(1)红细胞(或其他血细胞)血浆组织细胞组织液(2)血浆组织液(3)③⑤④课堂小结：网络构建核心回扣1.体液分为细胞内液和细胞外液，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴等。2.内环境就是由细胞外液构成的液体环境。3.不属于内环境的一些液体：尿液、原尿、消化液、汗液、泪液、体腔液、关节液等。4.血浆与组织液、淋巴的主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质。5.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．人体脑细胞直接从下列哪种液体中吸收氨基酸()A．淋巴 B．组织液C．血浆 D．血液【解析】人脑细胞的内环境是组织液，因此脑细胞的营养物质都来自组织液。【答案】B2．在正常情况下，从毛细血管渗透出的液体a，渗透回毛细血管的液体b和进入毛细淋巴管的液体c之间的关系是()A．a＝b B．a＝b＋cC．a＝c D．a>b＋c【解析】正常情况下，毛细血管渗出的液体等于毛细血管重吸收的液体与进入毛细淋巴管内的液体之和。进入毛细淋巴管内的液体最终通过左右锁骨下静脉汇集进入血管，所以能保证各部分液体含量的相对稳定。【答案】B3．下列关于渗透压的叙述，不正确的一项是()A．渗透压是指溶液中溶质颗粒对水的吸引力B．溶液中溶质颗粒越多则对水的吸引力越大，反之亦然C．血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关D．细胞外液渗透压的大小主要取决于组织液中水分的多少，水分越多，渗透压越高【解析】渗透压是指溶液中溶质颗粒对水的吸引力，因此溶质颗粒越多对水的吸引力越大，对细胞外液渗透压的大小主要取决于组织液中的水分，水分越多，渗透压越小。【答案】D4．通常情况下，当人体局部组织活动增强时，代谢产物增加，此时该组织中()A．组织液增加，淋巴增加B．组织液减少，淋巴增加C．组织液增加，淋巴减少D．组织液减少，淋巴减少【解析】人体局部组织活动增强时，代谢产物亦增加，使组织液渗透压增大，组织液增多；而淋巴是组织液渗透而形成的，且单向流回血浆，故淋巴生成也增多。【答案】A5．关于淋巴液的叙述，错误的是()A．淋巴液属于细胞外液B．淋巴液和血浆中都有淋巴细胞C．淋巴液最终汇入血浆参与血液循环D．淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的【解析】细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液，A正确；淋巴液起源于组织液，通过淋巴管的收集到达淋巴结过滤，最终汇入锁骨下静脉回到血液循环，因此在淋巴液和血浆中都具有淋巴细胞，B、C项正确；血浆中含有丰富的血浆蛋白，正常情况下血浆蛋白较难通过毛细血管壁，因此组织液和淋巴液中蛋白质含量相对于血浆都比较低。【答案】D6．下列说法正确的是()A．某些细胞可以直接与外界环境进行物质交换B．血液是血细胞直接生活的内环境C．组织液是体内所有细胞直接生活的内环境D．组织液中含有较多蛋白质，血浆和淋巴中含量很少【解析】单细胞生物的细胞可以和外界环境直接进行物质交换；血细胞直接生活的内环境应是血浆；含有较多蛋白质的是血浆，组织液中含量很少。【答案】A7．对人体细胞外液的理化性质的叙述，不正确的是()A．溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目B．人的血浆pH为7.35～7.45，其稳定与HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)有关C．血浆渗透压的大小主要与无机盐、葡萄糖的含量有关D．人体细胞外液的温度一般维持在37℃【解析】血浆渗透压主要与无机盐、血浆蛋白有关。渗透压、温度和酸碱度也是内环境稳态的重要方面，血浆酸碱度的稳定主要靠HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)等的缓冲作用。【答案】C8．下图所示是细胞和人体生存的环境的关系，下列说法错误的是()A．细胞生存的外部环境就是图中的内环境B．人体生存的内部环境是图中的内环境C．人体内的液体称为体液，绝大部分分布在细胞外构成细胞外液D．图中外界环境中的物质必须经过内环境才能进入细胞【解析】内环境是指由细胞外液构成的液体环境，是人体内细胞生存的内部环境，A、B项正确；体液是人体内的液体，包括细胞内液和细胞外液，其中细胞内液的含量最多，占体液的三分之二，C项错误；外界环境中的物质不能直接进入组织细胞，必须经过内环境，D项正确。【答案】C9．如图为动物的某组织示意图，其中a—毛细血管壁、b—红细胞、c—血浆、d—细胞内液、e—组织液，则据图判断下列说法中正确的是()①O2通过c及a，运输到e的过程，需要ATP②葡萄糖由c经a和e到达d的过程，依靠主动运输来完成③图中CO2浓度最高的部位是e④由d产生的代谢终产物可由c的运输而排放到体外A．①② B．②③C．②④ D．①④【解析】O2从血浆进入组织液属于自由扩散，不消耗能量；葡萄糖从血浆进入组织细胞，需通过主动运输完成，需要消耗能量；图中d内产生CO2，CO2浓度最高。【答案】C[能力提升]10．某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20mL后，会出现的现象是()A．输入的溶液会从血浆进入组织液B．细胞内液和细胞外液分别增加10mLC．细胞内液Na＋的增加远大于细胞外液Na＋的增加D．输入的Na＋中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液【解析】静脉注射的生理盐水会通过血浆进入内环境，如组织液中，A项正确。虽然输入兔体内的生理盐水的渗透压等同于内环境的渗透压，但输入生理盐水后，机体会发挥自身的调节作用，将多余的水分和Na＋排出体外，B项错误。由于Na＋大部分存在于细胞外，所以增加的Na＋大部分分布于细胞外液中，不会有50%分布在细胞外液，50%进入细胞内液的现象发生，C、D项错误。【答案】A11．下列对人体体液中物质交换示意图的描述中，错误的是()A．人体内氧气浓度最高的是图中的dB．如果a、c间的水分交换失去平衡，可能会引起组织水肿C．淋巴不仅可以调节a与c之间的水分平衡，而且能将a中少量的蛋白质运回cD．四种液体之间不断发生物质交换，为细胞提供了必需的物质并排出了代谢废物【解析】a为组织液，c为血浆，b为淋巴，d为组织细胞，人体O2浓度最高的是肺泡周围毛细血管里的血浆，即图中的c，A错误。【答案】A12．如图为人体内肝脏组织局部结构示意图，有关叙述正确的是()A．图中2、4、6、7共同构成了人体内环境B．3生活的内环境是2,5生活的内环境是6C．2中运输的氨基酸、葡萄糖、无机盐等可以经过4进入1D．图中的2和4可以相互转化，4和6之间也可以相互转化【解析】图中2、4、6共同构成了人体的内环境，连同7构成了体液，A错误；3生活的内环境应是2和4,5生活的内环境应是4和6，B错误；内环境可以运输营养物质、代谢废物以及调节物质，C正确；2和4之间可以穿过毛细血管进行相互转化，4穿过毛细淋巴管壁可以成为6，而6只能通过淋巴循环经过左右锁骨下静脉回到2，D错误。【答案】C13．如图是人体局部内环境示意图，以下各项中正确的是()A．某人长期营养不良，则会引起C液减少B．3处细胞的内环境为淋巴C．新陈代谢主要发生在1中D．A液中的O2进入组织细胞中被利用至少要通过3层生物膜【解析】长期营养不良引起血浆蛋白减少，渗透压下降，组织液回流减弱，导致组织液(C液)增多，A错误；3处是毛细淋巴管壁细胞，其生活的内环境为淋巴和组织液，B错误；新陈代谢主要发生在1组织细胞中，C正确；A液中的O2进入组织细胞中被利用至少要通过5层生物膜(单层毛细血管壁细胞膜＋单层毛细血管壁细胞膜＋单层组织细胞膜＋双层线粒体膜)，D错误。【答案】C14．下图甲为人体内细胞与外界物质交换示意图，乙是内环境示意图，请回答：甲乙(1)若甲图A、B、C分别代表与人体体内细胞物质交换直接相关的系统，则A和C依次为________系统、________系统；人体依赖B系统主要完成________________________这项功能。(2)甲图中②和④对应乙图中的相应成分，则a是乙图中的[]________，b是乙图中的[]________(括号内填序号，横线上填名称)。在甲图方框内用箭头表示a、b和④三者之间的物质交换关系。(3)①②③④中，氧气浓度最低的是________(填序号)。【解析】系统A从外界摄取物质，所以应为消化系统，系统B与外界进行物质的相互交换，所以该系统应为呼吸系统，可吸收氧气，排出二氧化碳，系统C向外界排出物质，所以该系统为泌尿系统。甲图中的②和④分别对应乙图中细胞内液和血浆，因此b为组织液，a为淋巴，乙图中氧气浓度含量最低的是②细胞内液。【答案】(1)消化泌尿氧气的获取和二氧化碳的排出(气体交换)(2)[①]淋巴[③]组织液(3)②15．血液中的红细胞源源不断地为人体组织细胞输送氧气。血浆中无机盐含量的相对稳定对于维持红细胞正常的形态与功能至关重要，为患者